Cara Menentukan Homogeitas

Nama Kelompok: Zulfa Ika Setyaningsih 1408010150 Permata Khurun’in 1408010151 Diana Martalia Doti 1408010154 Kelas : IV C Cara menentukan homogenitas campuran adalah dengan Uji Homogenitas campuran yaitu: Visual, jika serbuk berwarna campuran dinyatakan homogen jika warna terdistribusi merata dalam campuran dan dengan menetapkan kadar zat aktif dengan cara sampling pada beberapa titik (atas, tengah, bawah) wadah pencampur. Campuran dinyatakan homogen jika kadar zat aktif pada beberapa titik sama. Selain itu apabila campuran serbuk disaring dan semua campuran dapat melewati saringan maka campuran itu dinyatakan homogen. Tujuan dari uji homogenitas adalah memastikan bahwa zat aktif terdistribusi merata di dalam campuran. Didalam homogenitas terdapat istilah segregasi, segregasi adalah efek berlawanan dari pencampuran, yaitu komponen cenderung memisah. Hal ini sangat penting dalam olahan produk farmasi, karena jika itu terjadi, campuran dapat berubah dari acak menjadi non-acak, atau campuran acak (random-mix) mungkin tidak pernah tercapai. Perawatan harus diambil untuk menghindari segregasi selama penanganan setelah serbuk telah dicampur, misalnya selama transfer ke mesin pengisian, atau hopper dari mesin pengisi tablet/kapsul/sachet. Pemisahan akan menyebabkan peningkatan variasi konten dalam sampel yang diambil dari campuran dan dapat menyebabkan batch gagal dalam uji keseragaman kandungan. Jika segregasi granul terjadi dalam hopper, maka dapat dihasilkan variasi berat yang tidak dapat diterima. Pemisahan muncul karena campuran serbuk ditemui hampir tidak tersusun dari satu ukuran partikel berbentuk bola, tetapi mengandung partikel yang berbeda dalam ukuran, bentuk, dan kepadatan. Variasi ini berarti bahwa partikel akan cenderung berperilaku berbeda ketika dipaksa untuk bergerak dan dapat cenderung untuk berpisah. Partikel cenderung menunjukkan sifat yang mirip untuk berkumpul bersama-sama, memberikan daerah di dasar serbuk yang memiliki konsentrasi yang lebih tinggi dari komponen tertentu. Pemisahan ini lebih mungkin terjadi, atau mungkin terjadi pada tingkat yang lebih besar, jika dasar serbuk terkena getaran dan ketika partikel memiliki sifat alir yang lebih besar. Penyebab terjadinya segregasi adalah: 

Efek Ukuran Partikel

Perbedaan dalam ukuran partikel pada komponen dari formulasi merupakan penyebab utama dari segregasi di campuran serbuk dalam praktek. Partikel yang lebih kecil cenderung jatuh melalui rongga antara yang lebih besar dan pindah ke bagian bawah massa. Hal ini dikenal sebagai perkolasi segregasi (percolation segregation). Ini dapat terjadi pada dasar serbuk yang diam jika penyerapan partikel begitu kecil sehingga mereka dapat jatuh ke dalam rongga antara partikel yang lebih besar, tetapi terjadi pada tingkat yang lebih besar seperti pada peleberan dasar serbuk yang terganggu. Di dalam negeri, perkolasi segregasi sering diamati dalam paket sereal atau stoples kopi, di mana partikel yang lebih kecil berkumpul menuju ke bagian bawah wadah. Perkolasi dapat terjadi setiap kali dasar serbuk mengandung partikel dengan ukuran yang

berbeda yang terganggu sedemikian rupa sehingga terjadi penyusunan ulang pada partikel, misalnya selama getaran, pengadukan atau penuangan. Selama pencampuran, partikel yang lebih besar akan cenderung memiliki energi kinetik yang lebih besar yang diberikan kepada mereka (karena memiliki massa yang lebih besar) dan karena itu pergerakan jarak yang lebih besar dari partikel yang lebih kecil sebelum mereka datang untuk beristirahat. Hal ini dapat mengakibatkan pemisahan partikel ukuran yang berbeda, Efek tersebut disebut sebagai lintasan segregasi (trajectory segregation). Efek ini bersama dengan perkolasi segregasi, menyumbang terjadinya partikel yang lebih besar pada tepi tumpukan serbuk ketika dituangkan dari wadah. Selama pencampuran, atau ketika bahan habis dari wadah, partikel yang sangat kecil ('debu') dalam campuran mungkin cenderung 'ditiup' ke atas oleh turbulen arus udara sebagai massa yang jatuh, dan tetap ditangguhkan di udara. Ketika mixer dihentikan atau aliran partikel selesai, partikel-partikel ini akan mengendap dan kemudian membentuk lapisan di atas partikel kasar. Ini disebut “segregasi elutriasi” dan juga disebut sebagai 'dusting out '. 

Efek kerapatan partikel

Jika komponen terdiri dari kerapatan yang berbeda, bahan yang lebih rapat memiliki kecenderungan untuk bergerak ke bawah bahkan jika ukuran partikel hampir sama. Aliran segregasi juga dapat terjadi dengan partikel dari ukuran yang sama tetapi memiliki kerapatan yang berbeda, termasuk perbedaan massa partikel. Pengaruh kerapatan pada segregasi perkolasi dapat lebih besar jika kerapatan partikel lebih kecil atau efek kerapatan tidak berhubungan satu sama lain, jika partikel yang lebih besar yang lebih rapat. seringkali bahan digunakan dalam formulasi farmasi memiliki nilai kerapatan yang sama dan efek kerapatan umumnya tidak terlalu penting. Pengecualian untuk ini adalah dalam fluidized bed , di mana perbedaan kerapatan sangat lebih penting daripada perbedaan ukuran partikel. 

Efek bentuk partikel

Partikel berbentuk bola menunjukkan segi terbesar dan oleh karena itu lebih mudah dicampur , tetapi mereka juga lebih mudah memisah daripada partikel non - bulat .partikel dengan bentuk yang tidak beraturan atau berbentuk jarum dapat menjadi saling bertautan , yang mengurangi kecenderungan partikel untuk memisah setelah pencampuran terjadi. Partikel non-bulat memiliki luas permukaan yang lebih besar dan rasio berat (luas permukaan spesifik) yang akan cenderung menurunkan segregasi dengan meningkatkan efek kohesif (kontak dengan luas permukaan yang lebih besar ), tetapi juga akan meningkatkan kemungkinan 'dusting out '. Perlu diingat bahwa distribusi ukuran partikel dan bentuk partikel dapat berubah selama proses (karena gesekan , agregasi dan lain-lain), oleh karena itu kecenderungan untuk pemisahan partikel mungkin berubah. Campuran yang tidak memisah dapat diperbaiki dengan menambahkan waktu pencampuran. Hal ini bagaimanapun tidak terjadi pada campuran yang memisah, karena adanya waktu pencampuran yang optimum. Ini karena faktor penyebab pemisahan umumnya membutuhkan waktu yang lebih lama untuk memberi efek daripada waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan tingkat pencampuran yang wajar. Pada tahap awal proses, laju pencampuran lebih besar dari tingkat pemisahan. Setelah jangka waktu tertentu, kemungkinan tingkat

pemisahan mungkin lebih sering terjadi sampai akhirnya situasi keseimbangan akan tercapai dimana dua efek tersebut seimbang. Jika pemisahan merupakan masalah dengan formulasi ada beberapa pendekatan yang dapat digunakan untuk mengatasi situasi ini yaitu:  

      

Pemilihan fraksi ukuran partikel ( misalnya dengan pengayakan untuk menghaluskan atau menghilangkan gumpalan ) untuk membuat obat dan bahan tambahan dalam rentang ukuran partikel yang sama. Penghalusan komponen ( pengurangan ukuran ) baik untuk mengurangi rentang ukuran partikel ( ini mungkin perlu diikuti oleh tahap pengayakan untuk menghaluskan bahan ) atau untuk memastikan bahwa semua partikel di bawah sekitar 30 µm atau di mana pada ukuran ini tidak menyebabkan masalah serius (tapi mungkin dapat menimbulkan agregasi (pengumpulan) Mengontrol proses kristalisasi selama produksi obat / bahan tambahan untuk memberikan komponen bentuk partikel kristal tertentu atau dalam ukuran partikel rata-rata Pemilihan eksipien yang memiliki kepadatan yang hampir sama dengan komponen aktif , biasanya ada berbagai eksipien yang akan menghasilkan produk dengan sifat yang diperlukan Granulasi dari campuran serbuk ( perbesaran ukuran ) sehingga sejumlah besar partikel yang berbeda akan merata di setiap pemisahannya menjadi 'unit' / granul. Mengurangi getaran atau perpindahan serbuk setelah pencampuran Gunakan mesin filling yang menggunakan hopper agar waktu tinggal serbuk diminimalkan Gunakan peralatan di mana beberapa proses dapat dilakukan tanpa memindahkan campuran, misalnya fluidized-bed drier atau high speed granulator mixer untuk pencampuran dan granulasi; Membuat campuran “ordered mixing”. Ada berbagai macam alat pencampur serbuk , beberapa diantaranya

yaitu :



Tumbling mixer / blender

Tumbling mixer biasanya digunakan untuk pencampuran / campuran butiran atau bubuk yang mengalir bebas . Gerakan pencampuran pada kecepatan gradien produksi, lapisan atas bergerak dengan kecepatan terbesar dan kecepatan penurunan sebagai jarak dari kenaikan permukaan. Ketika melebar, memungkinkan partikel untuk bergerak ke bawah sehingga terjadi difusi. Keterbatasan mixer ini adalah jika terlalu tinggi kecepatan rotasi akan menyebabkan materi pada dinding mixer memiliki kekuatan sentrifugal, dan kecepatan terlalu rendah akan menghasilkan gerakan pencampuran yang rendah, misalnya pada V-mixer dengan batang pengaduk. Kelebihan mixer ini yaitu tumbling mixer yang baik untuk serbuk yang mengalir bebas/butiran yang kurang kohesif/serbuk yang daya alirnya buruk, karena gaya geser yang dihasilkan biasanya tidak cukup untuk memecahkan setiap agregat, yang termasuk ke dalam mixer ini yaitu :  V- Cone Blender Keuntungan dari mixer jenis adalah mudah dibersihkan dan perawatannya, serta dapat dipakai untuk produksi skala besar. Namun mixer jenis ini tidak

sesuai untuk partikel yang sangat halus dan untuk mencampur partikelpartikel yang perbedaan ukuran partikelnya besar.  Double cone blender Mixer jenis ini kecepatannya 30-100rpm dan pencampuran terjadi dengan prinsip tumbling. Mixer tipe ini memiliki konstruksi ‘jacket’ untuk pemanasan dan pendinginan. Keuntungan dari mixer ini adalah double cone blender mudah dibersihkan dan perawatannya mudah juga bisa digunakan untuk produksi skala besar. Jenis ini bisa digunakan untuk menghasilkan campuran homogeny serbuk dan granul. Namun mixer jenis ini tidak sesuai untuk partikel yang sangat halus dan untuk mencampur partikel-partikel yang perbedaan ukuran partikelnya besar.



Mixer–granulator kecepatan tinggi

Pisau impeller dipasang terpusat di bawah mixer dan berputar dengan kecepatan tinggi. Bahan tersebut kemudian masuk ke atas sebelum menurun kembali ke bawah menuju pusat mixer . Gerakan partikel cenderung untuk mencampur komponen dengan cepat karena tingginya gaya geser ( yang timbul dari kecepatan tinggi ) dan Ekspansi volume yang memungkinkan difusi pencampuran. Setelah dicampur, agen granulasi dapat ditambahkan dan butiran yang terbentuk in situ menggunakan impeller yang lambat kecepatannya lalu sisi pisau mulai bekerja . Kelebihan dari mixer ini adalah baik digunakan untuk mencampur produk, sehingga proses pencampuran produk akan hilang dan terjadi pemisahan.Yang termasuk dalam mixer ini yaitu :  Fluidized-bed mixer Penggunaan utama fluidized-bed mixer adalah untuk pengeringan granul atau penyalutan multi partikulat. Kelebihan dari mixer jenis ini yaitu bisa digunakan untuk mencampur serbuk untuk granulasi dalam wadah atau bejana yang sama.  Agitator Mixers (Mixer Agitator) Tipe mixer ini bergantung pada pergerakan pisau atau dayung (paddle) pada produk, sehingga mekanisme utamanya adalah konveksi. Contoh mixer ini yaitu : a. Nautamixer Pencampuran dilakukan dengan rotasi pisau helical secara hemispherical. Nautamixer terdiri dari bejana kerucut yang pada bagian dasarnya ada sekrup yang memutar, yang dikaitkan pada lengan pemutar di ujung atas alat. Sekrup ini akan membuat bahan naik ke atas, kemudian setelah itu jatuh kembali ke bawah. Mixer tipe ini menggabungkan mekanisme konveksi dan shear dan mekanisme difusi. Keterbatasan dari mixer ini yaitu ada “dead spots” yang sulit untuk dihilangkan kemudian aksi shearing yang disebabkan oleh pergerakan pisau bisa tidak cukup untuk menghancurkan agregatagregat obat. b. Ribbon mixer Mekanisme pencampuran mixer jenis ini adalah shear (geser) oleh pisau yang bergerak. Kecepatan shear yang tinggi efektif dalam menghancurkan gumpalan dan agregat. Mekanisme konveksi juga terjadi ketika alas serbuk naik dan dan serbuk tercurah ke bagian bawah wadah. Ribbon mixer terdiri dari pisau (blades) yang memiliki lipatan kiri dan kanan. Yang terhubung dengan pengatur kecepatan. Bahan bisa dimasukkan dari bagian atas kemudian dikosongkan atau dikeluarkan melalui lubang bawah. Keuntungan dari mixer jenis ini adalah memiliki baffle yang bisa meningkatkan shear, sehingga agregat-agregat akan bergesekan dan hancur. Kelemahan dari

mixer ini adalah aksi shearing mixer ini lebih rendah bila dibandingkan dengan planetary mixer.  Barrel type mixer Mixer tipe ini digunakan untuk pencampuran serbuk kering atau granul dalam jumlah yang kecil. Keuntungan dari mixer tipe ini adalah adanya baffle yang berguna untuk pencampuran kering dan basah. Rentang daya shearing yang luas bisa digunakan dengan agitator yang mengizinkan pencampuran yang sangat baik dari partikel sangat halus maupun partikel serbuk kasar. Mixer tipe ini mudah dioperasikan, dan bisa digunakan untuk produksi skala besar. Keterbatasan dari mixer ini yaitu membutuhkan ruangan yang tinggi untuk pemasangannya dan pembersihannya sulit.  Zigzag type Mixer Mixer tipe zigzag digunakan untuk pencampuran serbuk atau granul. Kelebihan dari mixer ini yaitu mixer tipe ini mudah dioperasikan, dan bisa digunakan untuk produksi skala besar. Keterbatasan dari mixer ini adalahi mixer ini membutuhkan ruangan yang tinggi untuk pemasangannya dan pembersihannya sulit. Mixer ini tidak cocok untuk sistem partikulat yang sangat halus atau bahan tambahan dengan perbedaan distribusi ukuran partikel yang besar karena tidak cukup shear yang ada.

DAFTAR PUSTAKA    

Aulton, M. 2002. Pharmaceutics : The Science of Dosage Form Design, (2nd Edition). Churchil Livingstone. Bhatt B, Agrawal SS. 2007. Pharmaceutical Engineering. New Delhi: Delhi Institute of Pharmaceutical Science and Research. Lachman, L. Lieberman, H. Kanig, J. 1986. The Theory and Practice of Industrial Pharmacy. Lea & Febiger, Philadeplhia. Voigt, R.1989. Buku Pelajaran Teknologi Farmasi. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta.